電子図鑑のための小生物の三次元形状計測手法の開発

电子绘本小生物三维形状测量方法的研制

• 批准号: 17700194
• 负责人: 眞鍋 佳嗣
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700194/
• 关键词: 円筒鏡; 魚眼レンズ; ステレオ計測; 全周形状計測; 電子図鑑

本研究では,専門家だけではなく素人でも簡単に利用できる,昆虫など小生物の形と動きを計測するための1〜2台のカメラと計測ステージおよび処理を行うコンピュータの組み合わせで,可搬可能なシステムを構築することを目指すものである.特に,内側を鏡にした円筒を魚眼レンズにより上下から観測し,ステレオ計測により三次元形状を計測する方法について,シミュレーションおよび計測装置を試作し検討を行った.平成17年度は,シミュレーションならびに試作に重点を置いて研究を行い,本提案システムにより三次元形状計測が可能であることを確認した.さらに平成18年度においては,まず計測精度向上のために,ステレオマッチング手法の検討を行った.その結果,SSDを用いたブロックマッチングによる対応点探索よりもDPマッチングを用いた探索の方が精度が良くなることが分かった.また,カメラと円筒鏡の位置関係をこれまでは理想的な配置になっていると仮定して,シミュレーションならびに試作システムでの実験を行っていたが,実際にシステムを使う場合,カメラと円筒鏡の位置関係を正確にキャリブレーションする必要がある.そのため,円筒鏡の底面に同心円を用いたパターンを配置し,観測される画像からキャリブレーションを行う手法の検討を行い,カメラの傾きや円筒鏡の中心とカメラの光軸のずれを補正できることが分かった.さらに,試作システムに光源システムとしてリングライトを取り付け,効率よく対象物体の細部まで計測が可能になった.

在这项研究中，我们使用了一个或两个相机的组合来测量昆虫等小生物的形状和运动，一个测量平台和一个进行处理的计算机，不仅专家而且业余爱好者都可以轻松使用。特别是，我们的目标是构建一个系统，其中使用鱼眼镜头从上方和下方观察具有镜面内部的圆柱体，并使用立体测量来测量其三维形状。 2005年，我们进行了以仿真和原型设计为重点的研究，并证实了所提出的系统可以进行三维形状测量。此外，我们在2006年首次研究了立体匹配方法来提高测量精度。结果，我们发现。使用SSD的结果发现，使用DP匹配的搜索比使用块匹配的对应点搜索具有更好的精度。并且，假设相机和柱面镜之间的位置关系是理想的，但是，在实际使用该系统时，这是必要的。准确标定相机与柱面镜之间的位置关系。因此，我们研究了一种在柱面镜底部放置同心圆图案并根据观察到的图像进行校准的方法。此外，通过将环形灯作为光源系统安装到原型系统上，可以有效地进行校准。测量目标物体的细节。

项目成果

Whole Shape Measurement System Using a Single Camera and a Cylindrical Mirror

• DOI: 10.1109/icpr.2006.1189
• 发表时间: 2006-08
• 期刊: 18th International Conference on Pattern Recognition (ICPR'06)
• 作者: Yuuki Uranishi;M. Naganawa;Y. Yasumuro;M. Imura;Y. Manabe;K. Chihara

円筒鏡を用いた三次元形状計測システム

使用柱面镜的三维形状测量系统

• 发表时间: 2006
• 期刊: 情報処埋学会論文誌 : コンピュータビジョンとイメージメディア VO1. 47, No. SIG 10(CVIM 15)
• 作者: 井上光平;他;H.Ben-Amor;D.Matsui;Heni Ben=Amor;港隆史;池本周平;松井大輔;港隆史;Daisuke Matsui;浦西友樹
• 通讯作者: 浦西友樹

Three-Dimensional Measurement System Using a Cylindrical Mirror

使用柱面镜的三维测量系统

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc.of 14th Scandinavian Conference on Image Analysis
• 作者: 藤原;伊藤;荒木;甲斐;小西;伊東;浦西友樹;Yuuki Uranishi
• 通讯作者: Yuuki Uranishi

円筒鏡を用いた単眼全周形状計測システム

使用柱面镜的单目全方位形状测量系统

• 发表时间: 2006
• 期刊: 画像の認識・理解シンポジウム2006論文集
• 作者: 井上光平;他;H.Ben-Amor;D.Matsui;Heni Ben=Amor;港隆史;池本周平;松井大輔;港隆史;Daisuke Matsui;浦西友樹;Yuuki Uranishi;浦西友樹
• 通讯作者: 浦西友樹

3D Imaging System for Visualizing and Monitoring Patients

用于可视化和监测患者的 3D 成像系统

• 发表时间: 2005
• 期刊: 127th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society 7.4.3-10(CD-ROM)
• 作者: 藤原;伊藤;荒木;甲斐;小西;伊東;浦西友樹;Yuuki Uranishi;浦西友樹;Mika Naganawa
• 通讯作者: Mika Naganawa